Алюминий нитрат, отделение от продуктов деления

Наиболее выгодной для экстракционного отделения урана и плутония гексоном является область дефицита кислоты. Это обусловлено тем, что многие продукты деления легче подвергаются гидролизу, чем нитраты урана (VI) и плутония (VI). Область дефицита кислоты может быть, например, достигнута в результате растворения уран-алюминие-вых топливных элементов. [c.103]

Допустимый уровень активности продуктов деления в питающем растворе для процесса с разбавленным ТБФ может быть увеличен, если принять меры к снижению образования ДБФ и к уменьшению его влияния. Химические методы включают использование сульфат-иона в промывном потоке батареи А, использование разбавителя, с которым сравнительно меньше производится ДБФ, идентификацию и усиление положительного влияния агента, который изменяет промывную способность нитрата алюминия важна корректировка других факторов до оптимальных значений. Применение быстродействующих экстракторов наверняка даст положительный эффект. Согласно опыту работы СРЗ, в любых процессах, в которых нептуний не является продуктом и важен лишь уран, отдельная промывная батарея, работающая таким же образом, как и батарея для отделения нептуния, может улучшить коэффициент очистки уранового потока в 100 раз при высокой активности питающего раствора. В этом случае может оказаться важным, чтобы использованный промывной раствор направлялся в отходы, а не включался в питающий раствор. [c.64]

Горючее на основе естественного урана растворяют в HNO3 (см. раздел 9.3). После растворения уран в растворе находится в форме уранилнитрата (уМж2). На первой корректировочной ступени каскада в питающий раствор вводят 0,1 М раствор бихромата натрия для полной гарантии, что плутоний, присутствующий в растворе, переведен в форму PuOg . Концентрация кислоты после растворения должна быть ниже 0,3 М, так как при этом достигается лучшее отделение продуктов деления, в особенности рутения. Более того, еще лучшая очистка может быть достигнута при наличии дефицита кислоты, т. е. в том случае, когда в растворе нет свободной кислоты, а находится гидролизованная форма нитрата алюминия (см. раздел 9.4). [c.237]

Все технологические процессы надо проводить таким образом, чтобы образовывалось минимальное количество отходов. Для этого имеется несколько путей. Важнейший из них — раздельная переработка отходов низкой и средней активности, с тем чтобы предотвратить разбавление ими высокоактивных отходов. Если процесс позволяет, эти отходы могут рециркулировать в нем, что снижает объем удаляемых продуктов. Условия ведения процесса можно выбрать таким образом, чтобы первую стадию отделения продуктов деления проводить при максимально возможных концентрациях. Одним из достоинств неводных методов переработки горючего, таких, как процессы, основанные на возгонке летучих фторидов (см. раздел 10.9), и пиропроцессы (см. раздел 10.10), является возможность получения отходов, содержащих продукты деления в более компактной форме. В водных методах переработки горючего нелетучие соединения долл<ны вводиться в процесс в минимальных количествах, с тем чтобы упаривание позволило получить отходы с большей концентрацией радиоактивных изотопов. В этом заключается основное прекмущество пурекс-процесса (см. раздел 10.4), использующего в качестве высаливающего агента азотную кислоту, над редокс-процессом (см. раздел 10.3), в котором для этих целей применяется нитрат алюминия. [c.314]

Эффективность экстракции плутония в значительной мере зависит от концентрации азотной кислоты и высаливателей в водной фазе [217, 632]. В качестве высаливателей применяют нитраты аммония, натрия, кальция, магния алюминия. Их высаливающая способность приблизительно одинакова. Исключение составляет нитрат аммония, в присутствии которого достигается более высокая степень отделения от осколков деления [31]. Влияние концентрации HN3 и Са(МОз)2 показано на рис. 93 и 94. Согласно этим данным Pu(IV) и Pu(VI) имеют более высокие коэффициенты распределения в присутствии нитрата кальция. Лучшая очистка от продуктов деления достигается при низких нислотностях. В связи с тем, что Pu(IV) в таких условиях может образовывать полимеры, препятствующие его извлечению, более надежным является экстрагирование Pu(VI). В качестве окислителей используют бихроматы калия-и натрия, бромат калия, висмутат натрия [632] и перманганат калия [527]. [c.314]

Из растворов нитратов метилизобутилкетон экстрагирует уран в виде молекулярного соединения с нитратом уранила. При достаточном содержании азотной кислоты уран в органическую фазу извлекается в виде оксониевого соединения [UOg (МОз)з]Н- ОС(СНз)(С4Н ). Избирательность экстракционного отделения приблизительно такая же, как и с применением трибутилфосфата. Указывается, что в случае применения в качестве высаливателя нитрата аммония имеет место более полное отделение урана от продуктов деления, чем при применении других высаливателей. Большая селективность отделения имеет место в отсутствие свободной азотной кислоты. Увеличение кислотности экстрагируемого раствора от дефицита в 0,1УИ по HNO3 (за счет частичной нейтрализации раствора нитрата алюминия, применяемого в качестве высаливателя) до ее концентрации в растворе, равной 0,1 AI, повышает коэффициент распределения осколков в 42 раза 121]. Вследствие высокой экстракционной способности метилизобутилкетона полное извлечение урана достигается в соответствующих условиях при однократной экстракции равным объемом метилизобутилкетона. [c.299]

Хотя детали этого метода не были опубликованы, некоторые условия его проведения можно найти в описании торекс -про-цесса, разработанного в Окриджской национальной лаборатории для отделения тория и от редких земель л других продуктов деления, находящихся в облученном тории. В этом процессе преобладание тория в органической фазе при равновесии достигается введением в водную фазу нитрат-ионов высокой концентрации в виде азотной кислоты или нитрата алюминия. Поскольку равновесное распределение определяется уравнением [c.192]

Как и в процессе с применением дибутилкарбитола, здесь для плутония применяется окислительно-восстановительный цикл. В дополнение в качестве высаливающего агента употребляется нитрат алюминия. Первичное отделение урана, плутония и продуктов деления производится, как обычно, в три стадии, а именно— экстракцией, разделением и обратной промывкой эти стадии схематично показаны на рис. 20. [c.135]

Гексон-процесс, применяемый для отделения урана-233 от тория, весьма похож на гексон-процесс, применяемый для извлечения обогащенного урана-235 (раздел 9. 5). Исходный раствор представляет собой слабокислый раствор нитрата тория, содержащий нитрат алюминия в качестве высаливателя. Экстракция урана-233 происходит количественно, а торий при этом практи-чесии не экстрагируется. Можно достигнуть коэффициента разделения порядка 10 и коэффициента очистки от продуктов деления порядка около 10 . Уран-233 реэкстрагируется из гексона разбавленной азотной кислотой после концентрирования путем выпаривания производится окончательная очистка в обору-, давании небольших размеров. [c.140]

Если в печь поступают отходы, содержащие в качестве макрокомпонента нитрат алюминия, то твердое вещество после прокаливания в печи состоит из окиси алюминия, а газы содержат пары воды и окислы азота. Газы пропускают через циклон для отделения твердого вещества, а затем охлаждают и конденсируют пары 1ЮДЫ с одновременным улавливанием окислов азота. Для окончательной очистки от взвешенных веществ газы пропускают через скруббер с трубой Вентури и, наконец, через фильтр из волокнистого материала. Таким образом, все нелетучие продукты деления фиксируются на твердом прокаленном материале (в данном случае на окиси алюминия). Если растворы содержат радиоактивный рутений, то часть его в печи может окислиться до RUO4 и улетучиться с газами. В этом случае для улавливания четырехокиси рутения приходится устанавливать специальные силика-гелевые абсорберы. [c.273]

Плутоний из водного раствора можно легко экстрагировать многими органическими растворителями, не смешивающимися с водой. Экстракция растворителями используется большей частью в нитратных системах, поскольку сильные комплексообразуюпще анионы, например сульфат-, фосфат-, фторид- или оксалат-ионы, способствуют удержанию плутония и других актинидных элементов в водной фазе, препятствуя, таким образом, экстракции. Для экстракции плутония могут быть использованы различные органические растворители. Наиболее эффективными экстрагентами являются растворители, применяемые при экстракции урана (см. гл. V, табл. 5.32). Наиболее важными из них являются метилизобутилкетон (гексон) и ТБФ . Весьма эффективным экстраген-том, в особенности для лабораторных исследований, является также дибутиловый эфир. Для извлечения актинидных элементов в органическую фазу при экстракции дибутиловым эфиром и метилизобутилкетоном необходимо, чтобы водная фаза имела высокую концентрацию нитрат-ионов. Необходимая концентрация нитрат-ионов достигается добавлением растворимых солей, например нитратов аммония, магния, кальция или алюминия. Более высоко-заряженные катионы оказывают более сильное высаливающее действие, поэтому в качестве второго нитрата часто используют нитрат алюминия. Поскольку азотная кислота в гексоне заметно растворяется, желательно, чтобы кислотность водной фазы была уменьшена до такой степени, насколько это возможно сделать, чтобы не вызвать явлений гидролиза. При экстракции ТБФ азотная кислота может служить одновременно высаливателем, что является большим преимуществом. Это возможно потому, что ТБФ вполне устойчив по отношению к окислению азотной кислотой. Отделение плутония от урана и продуктов деления экстракционными методами зависит от экстракции различных валентных состояний плутония, а также от возможности получения водных растворов, [c.281]